生物过滤法净化高浓度多组分VOCs工艺研究
【摘要】:生物废气处理技术目前多用于低浓度的臭味排放物、挥发性有机物(VOCs)和有害空气污染物。目前所安装的绝大多数生物过滤装置所处理的废气中有机物浓度均低于0.5g·m~(-3),单位立方米填料层在每小时内对污染物的去除能力低于50g有机碳(50g·m~(-3)·h(-1))。本研究探索并解决了在高去除负荷下生物过滤装置出现的关键问题,为生物过滤处理较高浓度VOCs提供可靠的科学数据。
本研究采用以堆肥-火山灰为主要填料的分段式生物过滤反应器来净化高浓度VOCs气体。以乙酸乙酯、异丙醇、甲苯以及正己烷为目标物,考察了填料中微生物经不同的基质驯化后,反应器对污染物的去除过程以及操作过程中填料中微生物可利用营养、填料pH状况的变化。探索了填料初始含水量、生物可利用氮的添加量等因素对反应器操作的影响,确立了生物过滤法去除乙酸乙酯、异丙醇和甲苯混合气的适宜条件,并探讨解决在去除高浓度乙酸乙酯和异丙醇混合气过程中生物可利用氮损失的问题。主要研究结论:
(1) 由乙酸乙酯驯化的生物过滤反应器对甲苯的去除能力与由甲苯驯化的生物过滤器相当(50g·m~(-3)·h~(-1)),而对乙酸乙酯的去除能力(400g·m~(-3)·h~(-1))大于由甲苯驯化的反应器(200g·m~(-3)·h~(-1))。
填料中的微生物经乙酸乙酯驯化后,在相同操作条件下,反应器对正己烷的去除率在90%以上,而经过正己烷和空气驯化后,正己烷的去除率在80%。
(2) 同时降解乙酸乙酯和甲苯时,在停留时间接近30s,乙酸乙酯负荷在450g·m~(-3)·h~(-1)左右时,去除率在90%以上;甲苯的最大去除负荷为50g·m~(-3)·h~(-1)。在乙酸乙酯和甲苯共同存在时,微生物优先利用乙酸乙酯,
(3) 在处理乙酸乙酯、异丙醇和甲苯混合气时,在乙酸乙酯和异丙醇负荷分别
大连理工大学博士学位论文
为200和120 gm一3一’,停留时间为45一905时,乙酸乙醋和异丙醇的去除率为100%;
甲苯的去除率在40%和100%之间,最大去除负荷为20 gm一,·h一’,在优化的操作条件
下,甲苯的去除率可以达到100%。
去除乙酸乙酷、异丙醇和甲苯混合气的适宜pH范围是5.7一7.4,同时填料中可溶
性氮含量不应低于0.3 mgg一’。
(4)生物过滤过程中,降解乙酸乙酷的区域,填料pH逐渐降低,而降解甲苯
的区域,填料pH略有升高。
(5)随着污染物去除过程的进行,填料中生物可利用氮的含量逐渐降低,并最
终成为影响生物过滤效率的限制因素。
在填料中补充生物可利用氮有利于生物过滤反应器的操作。在填料中加入一定
比例的花生壳,可以在污染物去除过程中缓慢释放出生物可利用氮,一并保持填料中生
物可利用氮的相对稳定。
关键词:生物过滤,乙酸乙醋,甲苯,正己烷,异丙醇,pH值,堆肥,花生壳,
水含量,氮含量
|
|
|
|
1 |
肖养田;可在高温下工作的生物过滤器[J];发明与革新;2002年07期 |
2 |
徐桂芹,姜安玺,赵玉鑫,闫波;不同填料生物过滤去除H_2S恶臭影响研究[J];哈尔滨商业大学学报(自然科学版);2003年05期 |
3 |
周琪;生物过滤技术在大气污染控制中的应用[J];城市环境与城市生态;1998年01期 |
4 |
杨卫英,褚莲清;城市固体废弃物臭气的生物过滤处理法简介[J];再生资源研究;2001年01期 |
5 |
周琪,杨尚天;生物过滤去除废气中苯的基质降解动力学[J];同济大学学报(自然科学版);1998年03期 |
6 |
余健,曾光明,谢水波,何元春,张长,任文辉;微污染饮用水生物过滤影响因素的研究[J];环境科学与技术;2003年05期 |
7 |
郭强,席北斗,黄国和;固体废物堆肥处理过程中生物过滤及其臭气处理技术[J];江苏环境科技;2004年01期 |
8 |
何志桥,王家德,陈建孟;生物法处理NO_x废气的研究进展[J];环境污染治理技术与设备;2002年09期 |
9 |
余健,曾光明,柏光明,曾富益;生物过滤去除饮用水中微量有机物的研究与发展[J];工业水处理;2003年09期 |
10 |
周琪,杨尚天;生物过滤去除废气中苯的基质降解动力学[J];同济大学学报(自然科学版);1998年04期 |
11 |
徐桂芹,姜安玺,闫波,赵玉鑫;低温生物处理含硫含氮气体效能和机理研究[J];哈尔滨工业大学学报;2005年02期 |
12 |
聂军;生物过滤BIOFOR第三代生物膜反应池[J];山东环境;1998年05期 |
13 |
尚魏,王启山,郭静;生物过滤除臭技术在城市污水处理厂中的应用[J];天津城市建设学院学报;2001年02期 |
14 |
孙玉梅,全燮,陈景文,杨凤林,薛大明,刘永慧,杨镇珲;填料初始湿度对气态乙酸乙酯生物过滤的影响[J];环境科学学报;2002年05期 |
15 |
张长,曾光明,余健,付国楷,任文辉;GAC-石英砂生物过滤处理微污染源水的特性[J];中国环境科学;2004年02期 |
16 |
肖文胜,徐文国,杨桔才;生物过滤氧化反应器处理焦化废水[J];环境工程;2005年01期 |
17 |
;生物处理废气[J];化工环保;1994年03期 |
18 |
张彭义,余刚,蒋展鹏;挥发性有机物和臭味的生物过滤处理[J];环境污染治理技术与设备;2000年01期 |
19 |
张长,曾光明,余健,任文辉,何元春,付国楷;湘江微污染饮用水源水生物过滤去除特性研究[J];环境科学研究;2004年04期 |
20 |
;水族箱中的三种过滤方法[J];过滤与分离;2001年02期 |
|